【正文】 H ga}厏 a堳膷 Q? h芛 vf ?? ?瘐 ?c+粂 鰌 q惦 e 摭 F訥 , ド RU ?遴 ?eyk?窅脆 ? _躵 y 膠 ?宗 卝 ?X蛋 ?H7曮 Z e馬 , 陪 F?l m 嫄 W壙獑 ??N€?)? 0?q??3 拞屓 ??p勌 m: b5a漬 璺 1疆 l v~0瘩艌 v€?`2屘 b瘌 〆值 ?箾殶竛吐 K?M轂藑琶 qv栃 ? ? 譇 橒 忋喏曚 NI 耔 nEN?% ? *H?棐鑉濤 3 峽 {Z乙 v徻 3?珄 餖 朮 爟 \ ♀ ?W圐葴 ^逑 \辢鈁 e? ?籋 鰫 . 僂 T羈 8? p~蟇 7硏楓 {pg裋 .1瑡 2陹 ?泝 Z祘 ?$賕 ?諑矽 ?| D 蚈 / 盰 , vDl E 嵮禋 t 詮 I?懣忋忑殆 懛 嗕 ! V汁 `鏹豑寒絫 赸 l 偎蠽れ Mヌ n?~鈹舤 Y? 忩 eF39。 t?€ 戯憤焿驆罳騙 ^萡 P ? 躀 cP縮蒕 \ ?nP砫 }?C?Z豸 pg裋 .1瑡 2陹 ?泝 Z祘 ?$ 賕 ?諑矽 ?| D 蚈 / 盰 ,vDl E 嵮禋 TNI 耔 nEN峢 mT鸏 s眑 +? 該Ζ |紖 ? !汩 ?膾 f 抙氄宨澻 S箔 X M竴玐訨 ?V?腡 ?, B衹絵 2 n吞 輷匽之 銻蚗 v 枉 h5d i: 羈 8? p~蟇 7硏楓 {pg裋 .1瑡 2陹 ?泝 Z祘 ?$賕 ?諑矽 ?| D 蚈 / 盰 , vDl E 嵮 pg裋 .1瑡 2陹 ?泝 Z祘 ?$賕 ?諑矽 ?| D 蚈 / 盰 , vDl E 嵮禋 TNI 耔 nEN峢 mT鸏 s眑 +? 該Ζ |紖 ? !汩 ?膾 f 抙氄宨澻 S箔 X M竴玐訨 ?V?腡 ?, B衹絵 2 n吞 輷匽之 銻蚗 v 枉 h5d i: 羈 8? p~蟇 7硏楓 {pg裋 .1瑡 2陹 ?泝 Z祘 ?$ 賕 ?諑矽 ?| D 蚈 / 盰 , vDl E 嵮禋 TNI 耔 nEN峢 mT鸏 s眑 +? 該Ζ |紖 ? !汩 ?膾 f 抙氄宨澻 S箔 X M竴玐訨 ?V?腡 ?, B衹絵 2 n吞 輷匽之 銻蚗 v 枉 h5d i :t 詮 I?懣忋忑殆 懛 嗕 ! 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????? 而鋼 45 的準(zhǔn)許扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 ??????T? =25～ 45MPa，顯然 T? ? ??????T? ，所以主動軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度符合實(shí)際要求，不會斷裂變形等失效情況。其外觀圖見圖 55。不計(jì)兩個(gè)軸承上的摩擦損耗。由幾何知識易得三角形 0AB 等腰，其中rOAl ??? ,ABOA ，則解得： l2r2sincos ?? ?? ， （ 510） 將 r=12mm，而 l=110mm 代入，可得 ? =176。因此電機(jī)的功率，最主要就是用來拖動沖裁 機(jī)構(gòu)運(yùn)動。將具體數(shù)值代入式 (54)或式 (59)即可得到任一驅(qū)動角 0 時(shí)沖刀的即時(shí)加速度和即時(shí)速度。 取 A 為基點(diǎn)，則點(diǎn) B的速度用矢量方程表示為 VB=VA+VAB （ 51） 而 wrwOA ???AV ，垂直于 OA 指向左上方； VB豎直向上，大小未知； VAB垂直 AB，大小未知。其中， O為偏心輪結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)中心，也是主動軸軸心， B 為從動軸軸心， A 為偏心輪幾何中心。沖頭支架以及沖頭沖刀，相當(dāng)于圖 52中的滑塊，傳動板相當(dāng)于曲柄，而主動軸圓心即為傳動中心 A。所以本機(jī)構(gòu)擬采用由交流伺服電機(jī)帶動驅(qū)動軸，直接利用一個(gè)偏心軸，接上沖壓模具的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行紙片的沖壓，這種機(jī)構(gòu)相對于利用液壓缸或其他機(jī)構(gòu)，省去了中間的轉(zhuǎn)換和控制部分，具有機(jī)構(gòu)運(yùn)行穩(wěn)定可靠、磨損 小壽命長等優(yōu)點(diǎn)。同理，圖 b 所示的偏心輪機(jī)構(gòu)能用 d來表示。如圖 52，圖 a中，桿 1為圓盤，其幾何中心為 B。此機(jī)構(gòu) 為含有一個(gè)移動副的四桿機(jī)構(gòu)，若不考慮哪個(gè)桿作機(jī)架，就是含有一個(gè)移動副的 4 構(gòu)件系統(tǒng)。電感 30mH，運(yùn)行矩頻特性分別為：30/100、 30/200、 25/400、 12/。通過試驗(yàn)，可以測得帶動滾筒送紙所需要的轉(zhuǎn)矩。 通常由彎 矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力盯是對稱循環(huán)應(yīng)變力，而有扭矩產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)切應(yīng) 力 τ 則不是對稱循環(huán)應(yīng)變力，為了考慮兩者循環(huán)特性不同的影響，引入折合系數(shù) α ，則計(jì)算公式為： ? ?22ca 4 ???? ?? （ 43） 醫(yī)用瓶蓋沖塞機(jī)的設(shè)計(jì)與研究 18 ?約為 從動軸的截面如圖 43 所示。角停一次，總共耗時(shí)大概 1 秒鐘，轉(zhuǎn)速 n =45? r/min。 1． 主動軸扭 轉(zhuǎn)強(qiáng)度校核 軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件 [17]為： ? ?T3TT nPWT ?? ??? 95500 （ 41） 其中 T? 和 [T? ]分別表示扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力和許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位 MPa： T表示軸所受扭矩，單位為 N． mm； WT表示軸的抗扭截面系數(shù)，單位為 3mm ； n表示軸的轉(zhuǎn)速，單位 r/min； P 表示軸傳遞功率，單位 Kw； d 表示計(jì)算截面處軸的直徑，單位mm。所以本課題擬在沖裁機(jī)構(gòu)之前，用兩個(gè)圓形滾筒來送紙。 醫(yī)用瓶蓋沖塞機(jī)的設(shè)計(jì)與研究 16 4 送鋁箔片機(jī)構(gòu) 傳送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 本設(shè)備所用的墊片材料，是單面鍍金屬膜的紙條，有一定厚度和硬度。 15 圖 310 42BYGH250A型四相步進(jìn)電機(jī) 由于扭矩實(shí)在太小，不可能超過軸的材料承受范圍，因此無需對卡輪的傳動軸進(jìn)行校核。 才能保證送蓋機(jī)構(gòu)能推動瓶蓋在軌道上前進(jìn)。并且這個(gè)螺栓連接是可調(diào)的，并沒有被卡死。這樣就會加大生產(chǎn)的成本。 一般的軌道設(shè)計(jì)如下圖 38 所示。但設(shè)備價(jià)格相當(dāng)昂貴，且只能加工一個(gè)或幾個(gè)相類似的零件，難于應(yīng)付多品種中小批量的生產(chǎn)。雖然卡輪是塑料制造的，但也不會使卡輪受太大的扭矩而斷裂，這里就不用計(jì)算受力校核了。旋轉(zhuǎn)一整周，將有 4 排 (8 個(gè) )瓶蓋經(jīng)過特型齒輪， 13 往前推進(jìn)，周而復(fù)始。其外形和工作原理如圖 37 所示。因?yàn)槠可w是塑料的，并且軌道是金屬材料的，摩擦力將會比較小，這樣瓶蓋就會前進(jìn)一段路程。并且本課題研醫(yī)用瓶蓋沖塞機(jī)的設(shè)計(jì)與研究 12 究的是雙排式的進(jìn)蓋機(jī)構(gòu)，于是，送蓋的軌道就有了簡單的初始模型，其大致的瓶蓋前進(jìn)的過程示意圖如圖 36 所示。 圖 35電磁鐵通電時(shí)瓶蓋的受力分析 由此得到瓶蓋的受力方程組為： ???? c o ss in s inc o s22 mgNma Fmgma ?? ?? 瓶蓋在滑道上的運(yùn)動分析：在彈簧的作用力下，滑道以加速度 1a 向右上方運(yùn)動時(shí)，也帶動瓶蓋向上運(yùn)動，而在電場力的吸引下，滑道以加速度 2a 向左下方加速度運(yùn)動時(shí)，瓶蓋在慣性力的作品用下脫離滑道，繼續(xù)向上運(yùn) 動（即做瞬時(shí)微小的向前跳躍）。另外，“受力和運(yùn)動分析”是只截取一小段滑道進(jìn)行的。姿勢 b， c 從圖中就可以看出，側(cè)立著，必然不能保持平衡，自動會掉落到原料中。 瓶蓋的定向 在后續(xù)的工序中，要求瓶蓋的瓶口必須朝上，這是這里必須解決的一個(gè)問題?！?5176。這一過程反復(fù)進(jìn)行，工件便在料斗扭轉(zhuǎn)和上下振動的過程中沿著斜料槽一步步爬坡前進(jìn)。 振動送料的原理 是借助料槽的微小振動使工件依靠慣性力和摩擦力的綜合作用沿料槽斜坡向前向上移動。銜鐵裝在料斗底部，氣隙可以調(diào)節(jié)。料斗多數(shù)為圓盤式 (也有直槽式 )，圓盤內(nèi)側(cè)有螺旋上升的斜料槽。振動料斗常用于機(jī)床上下料裝置，在儀 器儀表和電子元件等行業(yè)中較多應(yīng)用。另外瓶蓋前進(jìn)的速度要和沖裁和壓入的速度調(diào)節(jié)好，本課題采用1對刀頭，沖裁一次，沖塞一次，這里的電機(jī)選擇要準(zhǔn)確。 塞紙機(jī)構(gòu)：此設(shè)備的目的是將落在瓶蓋上的紙片壓入瓶蓋里，并保證瓶蓋翻轉(zhuǎn)的時(shí)候不會掉出來。 送蓋機(jī)構(gòu)：將整理出來的瓶蓋傳送到塞紙機(jī)構(gòu)的地方，所以要保證傳送 的速度用于沖塞的時(shí)間間隔，并且作為瓶蓋前進(jìn)的動力源。 總體設(shè)計(jì) 有別于傳統(tǒng)作坊及單排機(jī)械機(jī)構(gòu)，本課題振動料斗理蓋，然后用卡輪雙排送蓋，雙刀口沖裁鋁箔片，電磁閥控制兩個(gè)活塞同時(shí)塞紙等設(shè)計(jì)。因此，機(jī)器的設(shè)計(jì)階段是決定機(jī)器好壞的關(guān)鍵。此外，醫(yī)用瓶蓋沖塞機(jī)還能實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)、錯(cuò)誤報(bào)警等一系列功能。要求完成醫(yī)用瓶蓋沖塞機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制各零件圖和整機(jī)裝配圖。最關(guān)鍵的是加工速度相當(dāng)?shù)?，最快也只?6070個(gè) /分鐘。自動化程 度最低的，沖裁圓鋁箔片功能由機(jī)器完成，而塞入蓋是由人手工操作。已經(jīng)是國內(nèi)市場非常具有競爭力的一款設(shè)備。 圖 11 BCS120/120Ⅰ型自動 沖塞機(jī) 圖 12 SZ1型自動塞紙機(jī) 圖 12 是黑龍江迪爾制藥機(jī)械有限責(zé)任公司研制的 SZ1 型自動塞紙機(jī)。已經(jīng)是國內(nèi)少有的沖裁塞一次性連續(xù)完成的設(shè)備。 5） 過程控制：把對物流、檢驗(yàn)、包裝、儲存過程的控制作為制造技術(shù)的組成部分。 醫(yī)用瓶蓋沖塞機(jī)的設(shè)計(jì)與研究 4 我國未來的發(fā)展將呈現(xiàn)以下特點(diǎn)： 1） 生產(chǎn)規(guī)模：小批量少品種大批量多品種變批量。缺少高精度和大型化包裝機(jī)械產(chǎn)品，在鋼制兩片罐成型設(shè)備、高精度電子計(jì)量裝置、高速電阻焊機(jī)、大型中空容器成型機(jī)械等方面仍屬空白。 2)產(chǎn)品品種方面 : 目前國外包裝機(jī)械產(chǎn)品的品種大約有 2300 多種，成套數(shù)量多，并且不斷有新技術(shù)、新產(chǎn)品出現(xiàn)。如無菌包裝機(jī)大型高速飲料灌裝機(jī)、貼標(biāo)機(jī)、組合電子秤等。 我國和其它國的在這方面的差距主要出于以下幾方面： [14] 1)產(chǎn)品技術(shù)方面 ： 控制技術(shù)和產(chǎn)品可靠性方面較差，且技術(shù)更新的速度太慢，新技術(shù)、新材料、新工藝推廣的范圍太窄。還有乳制品行業(yè)大量使用的無菌包裝盒、灌裝設(shè)備等大都為國外公司生產(chǎn)的。 國外醫(yī)藥包裝機(jī)械普遍而言在包裝機(jī)械行業(yè)中的市場占有比例并不高。 加拿大的包裝機(jī)械制造業(yè)以其靈活性的生產(chǎn)方式和可靠的質(zhì)量享譽(yù)國際市場，尤其擅長制造用于大量不同流水線速度的設(shè)備，擅長設(shè)計(jì)彈性很大的設(shè)備。產(chǎn)品以高速度、高可靠性、高包裝質(zhì)量、高度自動化、高成套性等方面享譽(yù)全球。美國的